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陀螺仪论文

陀螺仪论文
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中国地质大学(北京)

演示实验报告坤流韵

陀螺仪

【摘要】

由苍蝇后翅(特化为平衡棒)仿生而来的陀螺,不仅是在历史的过去,还是现在日益繁盛的今天,小小的陀螺及其原理给我们的生活、工作、学习科研等诸多领域带来了许多的便利。

人们利用陀螺的力学性质所制成的各种功能的陀螺装置称为陀螺仪(gyroscope),它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用。比如:回转罗盘、定向指示仪、炮弹的翻转、陀螺的章动、地球在太阳(月球)引力矩作用下的旋进(岁差)等。

【关键词】

陀螺:绕一个支点高速转动的刚体。通常所说的陀螺是特指对称陀螺,它是一个质量均匀分布的、具有轴对称形状的刚体,其几何对称轴就是它的自转轴。

陀螺仪:利用陀螺的力学性质制作而成具有陀螺的性质和功能的陀螺装置。陀螺仪,用来感测与维持方向的装置,基于角动量不灭的理论设计出来的。

【正文】

陀螺仪是一种既古老而又很有生命力的仪器,从第一台真正实用的陀螺仪器问世以来已有大半个世纪,但直到现也,陀螺仪仍在吸引着人们对它进行研究,这是由于它本身具有的特性所决定的。陀螺仪最主要的基本特性是它的稳定性和进动性。人们从儿童玩的地陀螺中早就发现高速旋转的陀螺可以竖直不倒而保持与地面垂直,这就反映了陀螺的稳定性。研究陀螺仪运动特性的理论是绕定点运动刚体动力学的一个分支,它以物体的惯性为基础,研究旋转物体的动力学特性。

陀螺仪原理

陀螺仪的原理就是,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向,制造出来的东西就叫陀螺仪。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。陀螺仪在工作时要给它一个力,使它快速旋转起来,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间。由于磨擦等因素使陀螺绕对称轴转动的角速度逐渐变小,才慢慢地倾倒下来。

陀螺仪特性

陀螺仪有两个基本的特性:一为定轴性(inertia or rigidity),另一是逆动性(precession),这两种特性都是建立在角动量守恒的原则下。

定轴性(inertia or rigidity):当陀螺转子以极高速度旋转时,就产生了惯性,这惯性使得陀螺转子的旋转轴保持在空间,指向一个固定的方向,同时反抗任何改变转子轴向的力量,这种物理现象称为陀螺

仪的定轴性或惯性。其惯性随以下的物理量而改变:

1、转子质量愈大,惯性愈大

2、转子旋转半径愈大,惯性愈大

3、转子旋转速度愈大,惯性愈大。

逆动性(precession):在运转中的陀螺仪,如果外界施一作用或力矩在转子旋转轴上,则旋转轴并不沿施力方向运动,而是顺着转子旋转向前90度垂直施力方向运动,此现象即是逆动性。

逆动性的大小也有三个影响的因素:

1、外界作用力愈大,其逆动性也愈大;

2、转子的质量惯性矩(moment of inertia)愈大,逆动性愈小;

3、转子的角速度愈大,逆动性愈小。

而逆动方向可根据逆动性原理取决于施力方向及转子旋转方向。

应用

利用陀螺仪的定轴性和逆动性两个特性,根据一定的动力学原理制成各种仪表或装置,如:①陀螺方向仪:能给出飞行物体转弯角度和航向指示的陀螺装置;②陀螺罗盘:供航行和飞行物体作方向基准用的寻找并跟踪地理子午面的三自由度陀螺仪;③陀螺垂直仪:利用摆式敏感元件对三自由度陀螺仪施加修正力矩以指示地垂线的仪表,又称陀螺水平仪;④陀螺稳定器:稳定船体的陀螺装置;⑤速率陀螺仪:用以直接测定运载器角速率的二自由度陀螺装置;⑥陀螺稳定平台:以陀螺仪为核心元件,使被稳定对象相对惯性空间的给定姿态保持稳定的装置。

基本部件

从力学的观点近似的分析陀螺的运动时,可以把它看成是一个刚体,刚体上有一个万向支点,而陀螺可以绕着这个支点作三个自由度的转动,所以陀螺的运动是属于刚体绕一个定点的转动运动。

陀螺仪的基本部件有:

(1) 陀螺转子(常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方法来使陀螺转子绕自转轴高速旋转,并见其转速近似为常值);

(2) 内、外框架(或称内、外环,它是使陀螺自转轴获得所需角转动自由度的结构);

(3) 附件(是指力矩马达、信号传感器等)。

探索

陀螺仪,用来感测与维持方向,基于角动量不灭的理论设计出来的。陀螺仪主要是由一个位于轴心可以旋转的轮子构成。陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。但是由于仪器制作上的缺陷,以及理论到实践的过于理想,处于永动的陀螺几乎是不存在的。一旦陀螺仪的角动量有所改变,基于动量不灭的理论与实际产生偏差,从而使得陀螺仪失去其指向不变的特性。

从理论到实际的生产总是有所区别,要想使得陀螺仪一直很好的工作,需保持它的动量处于不变,解决这一问题需要从两个方面入手:一方面减小中心转子和与它接触的支杆的摩擦。这一难题我们可以将中心转子设计成空心圆球,在其外表面均匀分布质量较轻的同磁性的磁极,利用磁铁的同性相斥异性相吸的原理,用异磁极制作支架,在空间上把中心转子支撑起来。由于磁性的作用,转子既不会脱离轨道,也减小了它们之间的摩擦,使得转子转动跟加自由。另一方面,利用电风对能量损失的转动陀螺加速,使得它

获得更大的动量持久的保持它的定轴性和逆动性。对于一般用户,这样的改进更加的精确可取,投资也不是很大,这样的改造还是可行的。

参考文献

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微陀螺仪的设计与制造过程

微陀螺仪的设计与制造 学校:华中科技大学 专业:机械设计制造及其自动化 姓名:潘登 班级:1104班 学号:U201110689 指导老师: 廖广兰 来五星

中文摘要 随着科学技术的发展以及科研技术的逐渐成熟。陀螺仪也逐渐进入了各个领域。现如今陀螺仪在航海导航、航天航空、研究动力学、兵器、汽车、生物医学、环境监控等方面有了广泛的应用。而各种陀螺仪也因其原理的不同而有不同的分类,诸如哥氏加速度效应微振动陀螺、流体陀螺、固体微陀螺、悬浮转子式微陀螺、微集成光学式陀螺以及原子陀螺。而其中随着MEMS技术的不断发展,以其为基础的微陀螺因尺寸小、精度高、重量轻、易于数字化、智能化而越来越受到大家青睐。其在汽车导航、消费电子和移动应用等民用领域以及现代和可预见的未来高科技战场上拥有广阔的发展和市场前景。 文章首先对陀螺仪做了简单的原理和功能介绍,阐述了当前微陀螺仪是非常具有前景的研究防线,并简单介绍了几种常见的微陀螺仪,然后对微陀螺仪的结构进行了简单的分析并且分析了微机械陀螺仪的设计及制造过程和工艺方法并对其中的技术难点进行了分析,也对加工陀螺仪必须的MEMS工艺进行了概述,然后对微陀螺仪的前景及应用进行了进一步的探讨。 关键词: 微机械陀螺仪,MEMS工艺,制作过程,关键技术

Abstract With the development of science and technology as well as scientific research and technology matures.Gyroscope is gradually coming into the fields.Now gyroscope has broad application in marine navigation, aerospace, research dynamics, weapons, cars, bio-medicine, environmental monitoring, etc.And also because of the various gyroscope different principles and have different classifications, such as the Coriolis acceleration effect of micro-vibration gyro, gyro fluid, solid micro-gyroscope, suspended gyroscope rotor micro, micro-gyroscope integrated optical and atomic gyroscope. With the continuous development of which MEMS technology, with its micro-gyroscope-based due to the small size, high precision, light weight, easy-to-digital, intelligent and increasingly being favored. It has a broad development and market prospects in the car navigation, consumer electronics and mobile applications and other civilian areas as well as modern and high-tech battlefield for the foreseeable future. The article first gyroscope do a simple principle and function description, describes the current micro-gyroscope is a very promising line of research, and a brief introduction to some common micro-gyroscope, then the structure of the micro-gyroscope simple analysis and analysis of the micromachined gyroscope design and manufacturing process and process methods and technical difficulties which were analyzed, but also on the processing of MEMS gyroscope must be an overview of the process, then the prospects for and application of micro-gyroscopes were further discussion. Keywords: Micromechanical gyroscopes, MEMS technology, production process, key technologies

光纤陀螺仪的发展现状_周海波

2005年第24卷第6期 传感器技术(J o u r n a l o f T r a n s d u c e r T e c h n o l o g y) 综述与评论 光纤陀螺仪的发展现状 周海波,刘建业,赖际舟,李荣冰 (南京航空航天大学导航研究中心,江苏南京210016) 摘 要:根据光纤陀螺仪的工作原理和特点,光纤陀螺仪具有不同的分类。介绍了国外光纤陀螺仪的现状,预测了近期和长远的发展趋势,旨在对我国的光纤陀螺技术的发展能有所帮助。 关键词:光纤陀螺仪;萨格纳效应;干涉型;谐振式;布里渊式 中图分类号:T N2,T P2 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2005)06-0001-03 D e v e l o p m e n t s t a t u s o f f i b e r-o p t i c g y r o s c o p e s Z H O UH a i-b o,L I UJ i a n-y e,L A I J i-z h o u,L I R o n g-b i n g (N a v i g a t i o nR e s C e n t e r,N a n j i n gU n i v e r s i t yo f A e r o n a u t i c s a n dA s t r o n a u t i c s,N a n j i n g210016,C h i n a) A b s t r a c t:T h ef i b e r-o p t i cg y r o s c o p e(F O G)i sc l a s s i f i e d i n t od i f f e r e n tt y p e sa c c o r d i n gt oi t sp r i n c i p l ea n d c h a r a c t e r i s t i c.T h e i n t e r n a t i o n a l s t a t u so f F O G i si n t r o d u c e da n dt h es h o r t-t e r m a n dl o n g-t e r m t r e n do f F O G i s f o r e c a s t.I t w i l l b eb e n e f i t t o t h e c o u r s e o f o u r F O G. K e yw o r d s:F O G(f i b e r-o p t i c g y r o s c o p e);S a g n a c e f f e c t;i n t e r f e r o m e t r i c;r e s o n a n t;B r i l l o u i n 0 引 言 光纤陀螺仪属于第四代陀螺仪———光学陀螺仪的一种,其基本工作原理基于萨格纳效应,即在同一闭合光路中从同一光源发出两束特征相同的光,沿相反的方向进行传播,汇合到同一探测点,产生干涉。若存在绕垂直于闭合光路所在平面的轴线相对惯性空间转动的角速度,则沿正、反方向传播的光束产生光程差,该差值与角速度成正比。通过光程差与相应的相位差的关系,可通过检测相位差,计算角速度。它一般由光纤传感线圈、集成光学芯片、宽带光源和光电探测器组成。与传统的机械陀螺仪相比,具有无运动部件、耐冲击、结构简单、启动时间短、灵敏度高、动态范围宽、寿命长等优点。与另一种光学陀螺仪———环形激光陀螺仪相比,光纤陀螺仪不需要光学镜的高精度加工、光腔的严格密封和机械偏置技术,能够有效地克服了激光陀螺的闭锁现象,易于制造。 本文从光纤陀螺仪的原理和优点出发,着重对光纤陀螺仪的分类、国外研究现状及其发展趋势做了详细的介绍,希望对我国的光纤陀螺的研制和发展有所裨益。 1 光纤陀螺仪的分类 光纤陀螺仪按照不同的分类标准,有不同的分类结果。按结构可分为单轴和多轴光纤陀螺,光纤陀螺的多轴化正是其发展方向之一。按其回路类型可分为开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺两类,开环光纤陀螺不带反馈,直接检测光输出,省去许多复杂的光学和电路结构,具有结构简单、价格 收稿日期:2004-11-20便宜、可靠性高、消耗功率低等优点,缺点是靠增加单模光纤的长度来提高陀螺的灵敏度,输入-输出线性度差、动态范围小,主要用作角度传感器[1]。闭环光纤陀螺包含闭环环节,大大降低光源漂移的影响,扩大了光纤陀螺的动态范围,对光源强度变化和元件增益变化不敏感,陀螺漂移非常小,输出线性度和稳定性只与相位变换器有关[2],主要应用于中等精度的惯导系统,对光纤陀螺的小型化和稳定性有重要作用,是高精度光纤陀螺研究的主要趋势。 按照光学系统的构成可分为全光纤型和集成光学器件型。全光纤陀螺成本较低,但实现高精度的技术难度较大,大多用于精度要求不高和低成本的场合。集成光学器件光纤陀螺在信号处理中可以采用数字闭环技术,易于实现高精度和高稳定性,是目前最常用的光纤陀螺构成模式。 按照性能和应用的角度可分为速率级、战术级和惯性级等3个级别[3]。速率级光纤陀螺已经产业化,主要应用于机器人、地下建造隧道、管道路径勘测装置和汽车导航等对精度要求不高的场合。日本、法国等国家研制、生产的这种精度的陀螺仪,已大批量应用到民用领域。战术级光纤陀螺具有寿命长、可靠性高和成本低等优点,主要用于战术导弹、近程/中程导弹和商用飞机的姿态对准参考系统中。惯性级光纤陀螺主要是用于空间定位和潜艇导航,其开发和研制正逐步走向成熟,美国有关公司和研究机构是研制、生产该级别光纤陀螺的佼佼者,如H o n e y w e l l,N o r t h r o p等公司。 1

主要性能参数

智能辅助驾驶(ADAS)测试能力构建申请 1 背景 JT/T 1094-2016营运客车安全技术条件要求,9米以上营运车应安装车道偏离预警系统和自动紧急制动系统。GB7258-2016送审稿中要求11米以上公路客车和旅游车客车应装备车道保持系统和自动紧急制动系统。为了满足法规需求和智能汽车未来发展趋势,我司汽车电子课也立项进行自动驾驶技术研究(QC201701030006),第一阶段预计17年底开发完成。 智能辅助驾驶是自动驾驶的低级阶段也是必经之路。现阶段,智能辅助驾驶主要包含FCW(前撞预警)、LDW(车道偏离报警)、AEB (自动紧急制动)LKA(车道保持)ACC (自适应巡航)。从功能的实现到批量商用需要经过软件仿真→硬件在环(HiL)→室内试验室→受控场地测试→开放公路测试这一历程。ADAS技术涉及主动安全,目前还不完全成熟,需要大量测试以提高产品精度和可靠性,为了降低委外测试费用,提高我司ADAS配置装车性能,道路试验课申请分阶段构建ADAS测试能力,包含人员培训和设备采购,本次申请主要是测试设备购买。 2 ADAS测试能力构建计划(2017-2020) 智能辅助驾驶测试设备要求精度高,价格昂贵,考虑到成本因素,建议分阶段构建测试能力,构建计划见表1 表1 ADAS能力构建计划 201 7 年 AD AS 测 试能构建计划 设备测试功能仅满足现阶段法规和研发需求,并考虑未来功能拓展性,能力构建见表2。试验用假车和假人采用自制方式,暂不购买;与汽车电子课协商,目前满足2车测试需求即可,暂不购买第三车设备;用于开放道路测试的移动基站暂不购买。 数据采集与分析用笔记本电脑建议单独购买,要求性能稳定,坚固耐用,抗震防水性好。配置要求:15寸屏幕,酷睿i7处理器,128G以上固态硬盘,500G以上机械硬盘。推 荐型号:tkinkpadT570,Dell的Latitude系列。

什么是陀螺仪

什么是陀螺仪 陀螺仪简介 绕一个支点高速转动的刚体称为陀螺(top)。通常所说的陀螺是特指对称陀螺,它是一个质量均匀分布的、具有轴对称形状的刚体,其几何对称轴就是它的自转轴。由苍蝇后翅(特化为平衡棒)仿生得来。 在一定的初始条件和一定的外力矩在作用下,陀螺会在不停自转的同时,还绕着另一个固定的转轴不停 地旋转,这就是陀螺的旋进(precession),又称为回转效应(gyroscopic effect)。陀螺旋进是日常生活中常 见的现象,许多人小时候都玩过的陀螺就是一例。 人们利用陀螺的力学性质所制成的各种功能的陀螺装置称为陀螺仪(gyroscope),它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用。比如:回转罗盘、定向指示仪、炮弹的翻转、陀螺的章动、地球在太阳(月球)引力矩作用下的旋进(岁差)等。 陀螺仪的种类很多,按用途来分,它可以分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。传感陀螺仪用于飞行体运动的 自动控制系统中,作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示, 作为驾驶和领航仪表使用。 陀螺仪原理 陀螺仪的原理就是,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这 个道理,用它来保持方向,制造出来的东西就叫陀螺仪。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转 得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。陀螺仪在工作时要给它一个力,使它快速旋转起来,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信 号传给控制系统。 现代陀螺仪 现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广 泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略 意义。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪,机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高,结构复杂, 它的精度受到了很多方面的制约。自从上个世纪七十年代以来,现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的 阶段。1976年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,现代光纤陀螺仪就得到了非常迅 速的发展,与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作 可靠等等优点,所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航 仪器中的关键部件。和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外,还有现代集成式的振动陀螺仪,集 成式的振动陀螺仪具有更高的集成度,体积更小,也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。 现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种,它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。塞 格尼克理论的要点是这样的:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度, 那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时,在不同的前进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生 变化。利用这种光程的变化,如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度,就可以制 造出干涉式光纤陀螺仪,如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉,也就是 通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度,就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。从这个 简单的介绍可以看出,干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小,所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度,而谐振式的陀螺仪在实现干涉时,它的光程差较大,所以它所要求的光源必须有很好的单色性。 编辑本段陀螺仪的用途 陀螺仪是一种既古老而又很有生命力的仪器,从第一台真正实用的陀螺仪器问世以来已有大半个世纪, 但直到现也,陀螺仪仍在吸引着人们对它进行研究,这是由于它本身具有的特性所决定的。陀螺仪最主要 的基本特性是它的稳定性和进动性。人们从儿童玩的地陀螺中早就发现高速旋转的陀螺可以竖直不倒而保

国内外光纤传感器的发展现状

国内外光纤传感器的发展现状 2011-6-29 8:25:44 讯石光通讯咨询网作者:iccsz 摘要:本文将分析光纤传感器国内外发展的现状。主要介绍了两方面的情况:光纤传感器原理性研究的发展现状和光纤传感器产品的应用与开发的现状。 本文将分析光纤传感器国内外发展的现状。主要介绍了两方面的情况:光纤传感器原理性研究的发展现状和光纤传感器产品的应用与开发的现状。前者报道了光纤光栅、分布式光纤传感技术以及光纤传感网的发展,这些是目前的研究热点;后者介绍了光层析成像技术、智能材料、光纤陀螺及惯性导航系统、工业工程类传感器(其中包括电力工业用高电压、大电流传感器,利用光纤的弹光效应和FBG器件的应力传感器等)。最后介绍了新型光纤材料与器件、氟化物玻璃光纤,碳涂覆光纤、以及正在研究中的蜂窝型波导光纤、液晶光纤等。 一、引言 随着密集波分复用DWDM技术、掺铒光纤放大器EDFA技术和光时分复用OTDR技术的发展和成熟,光纤通信技术正向着超高速、大容量通信系统的方向发展,并且逐步向全光网络演进。在光通信迅猛发展的带动下,光纤传感器作为传感器家族中年轻的一员,以其在抗电磁干扰、轻巧、灵敏度等方面独一无二的优势,已迅速成长为年成交额超过10亿美金,并预计将于2010年拥有超过50亿美金市场的产业。每年由美国光学工程师学会(OSA)主办的光纤传感国际会议(OFS)及时报道着光纤传感领域的最新进展,并对光纤传感及其相应技术进行有益的研讨。 当前,世界上光纤传感领域的发展可分为两大方向:原理性研究与应用开发。随着光纤技术的日趋成熟,对光纤传感器实用化的开发成为整个领域发展的热点和关键。由于光纤传感技术并未如光纤通信技术那样迅速地获得产业化,许多关键技术仍然停留在实验室样机阶段,距商业化有一定的距离,因此光纤传感技术的原理性研究仍处于相当重要的位置。由于很多光纤传感器的开发是以取代当前已相当成熟,可靠性和成本已得到公认,并已经被广泛采用的传统机电传感系统为目的,所以尽管这些光纤传感器具有如电磁绝缘、高灵敏度、易复用等诸多优势,其市场渗透所面临的困难和挑战是可想而知的。而那些具有前所未有全新功能的光纤传感器则在竞争中占有明显优势,FBG和其它的光栅类传感器就是一个最好的例证。当前的原理性研究热点集中于光纤光栅(FBG和LPG)型传感器和分布式光纤传感系统两大板块。 FBG型光纤传感器自发明之日起,已走过了原理性研究和实验论证的百家争鸣阶段。目前成熟的FBG制作工艺已可形成小批量生产能力,而研究的焦点也转向解决高精度应用,完善解调和复用技术,以及降低成本等几个方向上。另一方面,由于光纤传感器具有将传输与传感媒质合而为一的特性,使得沿布设路径上的光纤可全部成为敏感元件,因此,分布式传感成为光纤传感器与生俱来的优点。 对于光纤传感技术的应用研究主要有以下四大类:光(纤)层析成像技术(OCT,OPT)、智能材料(SMART MATERIALS)、光纤陀螺与惯导系统(IFOG,IMIU )和常规工业工程传感器。另外,由于光纤通信市场需求的带动以及传感技术的特殊要求,新型器件和特种光纤的研究成果也层出不穷。 目前,我国的光纤传感器研究大多数集中于大专院校和科研单位,仍然未完成由实验室向产品化的过渡。其中,比较成熟的技术包括:清华大学光纤传感中心与总后合作研制开发的光纤油罐液位与温度测量系统,已经安装运行数年;北京航空航天大学与总装合作研制的光纤陀螺系统,目前指标为0.2°/hr ;中国计量学院研制的分布式光纤传感系统,已有产品报道;华中理工大学与广东某公司联合研制的强电压、大电流传感系统。此外,在广东、深圳等地,还建立了许多光纤无源器件生产厂

陀螺仪主要性能指标(优.选)

常见的陀螺仪性能指标与解释 零偏 零偏,又称为零位漂移或零位偏移或零偏稳定性,也可简称零漂或漂移率,英文中称为drift或bias drift。零偏应理解为陀螺仪的输出信号围绕其均值的起伏或波动,习惯上用标准差(σ)或均方根(RMS)表示,一般折算为等效输入角速率(°/ h)。在角速度输入为零时,陀螺仪的输出是一条复合白噪声信号缓慢变化的曲线,曲线的峰-峰值就是零偏值(drift),如图2-6所示。在整个性能指标集中,零偏是评价陀螺仪性能优劣的最重要指标。 分辨率 陀螺仪中的分辨率是用白噪声定义的,如图2-6 中所示,可以用角随机游走来表示,可以简化为一定带宽下测得的零偏稳定性与监测带宽的平方根之比,其单位为,或简化为。角度随机游走表征了长时间累积的角

度误差。角随机游动系数反映了陀螺在此处键入公式。的研制水平,也反映了陀螺可检测的最小角速率能力,并间接反映了与光子、电子的散粒噪声效应所限定的检测极限的距离。据此可推算出采用现有方案和元器件构成的陀螺是否还有提高性能的潜力。 标度因子 标度因子是陀螺仪输出量与输入角速率变化的比值,通常用某一特定的直线斜率表示,该斜率是根据整个正(或负)输入角速率范围内测得的输入/输出数据,通过最小二乘法拟合求出的直线斜率。对应于正输入和负输入有不同的刻度因子称为刻度因子不对称,其表明输入输出之间的斜率关系在零输入点不连续。一般用刻度因子稳定性来衡量刻度因子存在的误差特性,它是指陀螺在不同输入角速率情况下能够通过标称刻度因子获得精确输出的能力。非线性往往与刻度因子相关,是指由实际输入输出关系确定的实际刻度因子与标称刻度因子相比存在的非线性特征,有时还会采用线性度,其指陀螺输入输出曲线与标称直线的偏离程度,通常以满量程输出的百分比表示。 动态范围 陀螺在正、反方向能检测到的输入角速率的最大值表示了陀螺的测量范围。该最大值除以阀值即为陀螺的动态范围,该值越大表示陀螺敏感速率的能力越强。

带你看看高精度陀螺仪有哪些

带你看看高精度陀螺仪有哪些 对于陀螺仪,可能大家没怎么听过这样概念,但是你早已接触过陀螺仪带来的功能。就是在不锁定手机的情况下,进行手机的翻转,界面也跟着翻转;在玩精灵宝可梦的时候,你通过手机的偏转,画面进行的偏转,从而抓到你的皮卡丘。 陀螺仪的另一种叫法又称角速度传感器,从定义上来看陀螺仪是测量载体角运动或者角速度的传感器从应用的角度上来看,陀螺仪多用于导航、定位等系统常用实例如手机GPS 定位导航、卫星三轴陀螺仪定位,其陀螺仪的精度在整个过程中起到了至关重要的作用,也就是高精度的陀螺仪直接决定了惯性导航系统的精度以及制导和自动控制系统的性能品质。 现在随着陀螺仪的发展,技术越来越成熟,陀螺仪的结构和原理都有着很大的变化。由于设备对偏转度的要求越来越精准,已经出现了高精度陀螺仪这一概念,完全不局限在传统的机械陀螺仪当中,下面就来介绍一下,近年来成功开发的高精度陀螺仪。 1.静电陀螺仪 虽然传统的机械陀螺仪已经满足不了用户、或是场景变换上的精度需求了,但并不意味着包含转子结构的陀螺仪已经完全退出了高精度陀螺仪队伍当中。其身为机械陀螺仪的升级版本,静电陀螺仪利用电场克服了转子旋转的摩擦力,大大提高了陀螺仪的精度。可惜生产难度较大,限制了其大规模的应用。 2.压电陀螺仪 对于经常接触传感器的人都会知道,在需要完成测压力这一任务的时候,我们基本会采用压电传感器。但对压电陀螺仪并不清楚,压电陀螺仪是一种振动陀螺,依靠压电材料的压电效应,当角速度不同时,贴在不同方向上的压电薄片的电压也出现偏差,依此测量角速度。作为高精度陀螺仪,压电陀螺仪的抗干扰能力也十分强大,甚至经受的动态核爆实验也没有损坏,因此多用在军工方面。 3.光纤陀螺仪 光纤陀螺仪可谓顺应着时代的陀螺仪潮流而诞生,其具有精度高,体积小等特点,而且在

陀螺仪温度控制系统设计

基于Fuzzy-PID的陀螺仪温度控制系统设计 Temperature Control System of Gyroscope Based on Fuzzy-PID 摘要:陀螺仪是舰船上的重要组成部件,其性能的稳定对于舰船的控制至关重要。将Fuzzy-PID算法应用于陀螺仪温度控制系统,以MCS-51单片机作为温度控制系统的核心部件,采用模糊PID算法以及其他的软硬件设计,实现了一套温度采集和控制的设计方案。 关键词:温度控制;Fuzzy-PID;陀螺仪 引言 ---在舰船中,陀螺仪是关键的部件,陀螺球体与陀螺壳体之间的空间内充满悬浮液体。陀螺球体质量和悬浮液体比重的选择,应确保在悬浮液体加热到工作温度以后,陀螺球体可以拥有中性浮力。所以温度控制系统的设计应保证加热和保持充入陀螺部件的液体的常值工作温度为70±0.2℃,因为在这个温度上陀螺球体具有中性浮力。 ---传统控制方法(包括经典控制和现代控制)在处理具有非线形或不精确特性的被控 对象时十分困难。而温度系统为大滞后系统,较大的纯滞后可引起系统不稳定。大量的应用实践表明,采用传统的PID控制稳态响应特性较好,但难以得到满意的动态响应特性。模糊控制的优点是能够得到较好的动态响应特性,并且无需知道被控对象的数学模型,适应性强,上升时间快,鲁棒性好。但模糊控制也存在固有的缺点,容易受模糊规则有限等级的限制而引起误差。本设计中采用AT89C52作为控制内核,并采用了Fuzzy-PID复合控制。弥补了单纯采用PID算法的不足。对PID参数的模糊自适应整定进一步完善了PID控制的自适应性能,在实际应用中取得了很好的效果。 温度控制系统的工作原理 ---陀螺仪温度控制系统主要由温度传感器、AT89C52单片机、A/D信号采集模块、可控硅输出控制及其他一些外围电路组成。系统的被控对象是陀螺部件内的液体温度,执行机构是可控硅触发电路。工作温度借助电桥测量。电桥的三个臂是配置在控制系统内的电阻,第四个臂是陀螺部件加热温度传感器的电阻。来自电桥的信号值通过高精度集成运放OP07进行差动放大、滤波,然后再送给A/D采样。根据测量的电流端和电压端原理,电桥电压信号的采集采用三线制接法,如图1所示。这是一种最实用又能较精确测温的方式,R4、R5和R6为连线和接触电阻。由于采用上述三线制接法,调整R1即可使包括R5在内的电桥平衡,而R4可通过R6抵消,因此工业上常用这种接法进行精密温度测量。控制部分采用Fuz zy-PID的复合控制使单片机输出PWM脉冲,进而控制执行机构输出到陀螺加热器的电流量,实现陀螺加热器的温度自动调节控制。由于采用了模糊自适应PID控制算法,系统就可以在

MEMS陀螺仪的简要介绍(性能参数和使用)

MEMS陀螺仪的简要介绍(性能参数和使用) MEMS传感器市场浪潮可以从最早的汽车电子到近些年来的消费电子,和即将来到的物联网时代。如今单一的传感器已不能满足人们对功能、智能的需要,像包括MEMS惯性传感器、MEMS环境传感器、MEMS光学传感器、甚至生物传感器等多种传感器数据融合将成为新时代传感器应用的趋势。 工欲善其事,必先利其器,这里就先以MEMS陀螺仪开始,简要介绍一下MEMS陀螺仪、主要性能参数和使用。 传统机械陀螺仪主要利用角动量守恒原理,即:对旋转的物体,它的转轴指向不会随着承载它的支架的旋转而变化。MEMS陀螺仪主要利用科里奥利力(旋转物体在有径向运动时所受到的切向力)原理,公开的微机械陀螺仪均采用振动物体传感角速度的概念,利用振动来诱导和探测科里奥利力。 MEMS陀螺仪的核心是一个微加工机械单元,在设计上按照一个音叉机制共振运动,通过科里奥利力原理把角速率转换成一个特定感测结构的位移。以一个单轴偏移(偏航,YAW)陀螺仪为例,通过图利探讨最简单的工作原理。 两个相同的质量块以方向相反的做水平震荡,如水平方向箭头所示。当外部施加一个角速率,就会出现一个科氏力,力的方向垂直于质量运动方向,如垂直方向箭头所示。产生的科氏力使感测质量发生位移,位移大小与所施加的角速率大小成正比。因为感测器感测部分的动电极(转子)位于固定电极(定子)的侧边,上面的位移将会在定子和转子之间引起电容变化,因此,在陀螺仪输入部分施加的角速率被转化成一个专用电路可以检测的电子参数---电容量。 下图是一种MEMS陀螺仪的系统架构,,陀螺仪的讯号调节电路可以分为马达驱动和加速度计感测电路两个部分。其中,马达驱动部分是透过静电引动方法,使驱动电路前后振动,为机械元件提供激励;而感测部分透过测量电容变化来测量科氏力在感测质量上产生的位移。

最全的陀螺仪基础知识详解

最全的陀螺仪基础知识详解 陀螺仪,又叫角速度传感器,是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置,同时,利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的装置也称陀螺仪。 一、陀螺仪的名字由来 陀螺仪名字的来源具有悠久的历史。据考证,1850年法国的物理学家莱昂·傅科(J.Foucault)为了研究地球自转,首先发现高速转动中地的转子(rotor),由于它具有惯性,它的旋转轴永远指向一固定方向,因此傅科用希腊字gyro(旋转)和skopein(看)两字合为“gyroscopei”一字来命名该仪器仪表。 最早的陀螺仪的简易制作方式如下:即将一个高速旋转的陀螺放到一个万向支架上,靠陀螺的方向来计算角速度。 其中,中间金色的转子即为陀螺,它因为惯性作用是不会受到影响的,周边的三个“钢圈”则会因为设备的改变姿态而跟着改变,通过这样来检测设备当前的状态,而这三个“钢圈”所在的轴,也就是三轴陀螺仪里面的“三轴”,即X轴、y轴、Z轴,三个轴围成的立体空间联合检测各种动作,然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。因此一开始,陀螺仪的最主要的作用在于可以测量角速度。 二、陀螺仪的基本组成 当前,从力学的观点近似的分析陀螺的运动时,可以把它看成是一个刚体,刚体上有一个万向支点,而陀螺可以绕着这个支点作三个自由度的转动,所以陀螺的运动是属于刚体绕一个定点的转动运动,更确切地说,一个绕对称轴高速旋转的飞轮转子叫陀螺。将陀螺安装在框架装置上,使陀螺的自转轴有角转动的自由度,这种装置的总体叫做陀螺仪。 陀螺仪的基本部件有:陀螺转子(常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方法来使陀螺转子绕自转轴高速旋转,并见其转速近似为常值);内、外框架(或称内、外环,它是使陀螺自转轴获得所需角转动自由度的结构);附件(是指力矩马达、信号传感器等)。 三、陀螺仪的工作原理 陀螺仪侦测的是角速度。其工作原理基于科里奥利力的原理:当一个物体在坐标系中直线移动时,假设坐标系做一个旋转,那么在旋转的过程中,物体会感受到一个垂直的力和垂直方向的加速度。 台风的形成就是基于这个原理,地球转动带动大气转动,如果大气转动时受到一个切向力,便容易形成台风,而北半球和南半球台风转动的方向是不一样的。用一个形象的比喻解释了科里奥利力的原理。

中国光纤陀螺仪市场调研报告

中国光纤陀螺仪行业 市场调研投资分析预测报告

正文目录 第一章光纤陀螺仪行业概述 (19) 第一节光纤陀螺仪简述 (19) 一、定义及分类 (19) 二、产品特性 (20) 三、主要应用领域 (21) 第二节光纤陀螺仪的型号及用途 (21) 第三节光纤陀螺仪行业发展现状 (22) 第四节产业链结构分析 (25) 第五节光纤陀螺仪生产技术和工艺分析 (28) 第六节光纤陀螺仪在生产中遇到的问题及其解决方法 (31) 第七节光纤陀螺仪行业的地位分析 (31) 一、行业在第二产业中的地位 (31) 二、行业在GDP中的作用 (31) 第八节2015-2020年光纤陀螺仪行业相关政策发展的影响展望 (32) 一、国家“十三五”产业政策发展的影响展望 (32) 二、相关行业政策的影响展望 (32) 第二章中国光纤陀螺仪行业政策技术环境分析 (34) 第一节光纤陀螺仪行业政策法规环境分析 (34) 一、国家“十三五”规划解读 (34)

二、行业“十三五”规划解读 (34) 三、行业税收政策分析 (35) 四、行业标准概述 (36) 五、行业环保政策分析 (36) 六、行业政策走势及其影响 (36) 第二节政策法规对光纤陀螺仪产品的影响 (37) 一、2014-2015年中国光纤陀螺仪环保政策执行影响分析 (37) 二、节能环保新政策对光纤陀螺仪市场的影响 (37) 三、新政策对光纤陀螺仪市场的影响 (37) 第三节光纤陀螺仪行业技术环境分析 (38) 一、国内技术水平现状 (38) 二、国际技术发展趋势 (38) 三、科技创新主攻方向 (39) 第三章光纤陀螺仪生产技术分析 (41) 第一节光纤陀螺仪主要生产工艺技术 (41) 一、光纤陀螺仪生产工艺原理 (41) 二、光纤陀螺仪生产工艺流程 (42) 第二节光纤陀螺仪其他生产方法 (43) 第三节光纤陀螺仪生产工艺优劣势比较 (46) 第四节光纤陀螺仪工艺技术的改进与发展趋势 (46) 第五节光纤陀螺仪工艺技术路线的选择 (46) 第六节光纤陀螺仪质量指标 (47)

软件系统性能的常见指标(优.选)

衡量一个软件系统性能的常见指标有: 1.响应时间(Response time) 响应时间就是用户感受软件系统为其服务所耗费的时间,对于网站系统来说,响应时间就是从点击了一个页面计时开始,到这个页面完全在浏览器里展现计时结束的这一段时间间隔,看起来很简单,但其实在这段响应时间内,软件系统在幕后经过了一系列的处理工作,贯穿了整个系统节点。根据“管辖区域”不同,响应时间可以细分为: (1)服务器端响应时间,这个时间指的是服务器完成交易请求执行的时间,不包括客户端到服务器端的反应(请求和耗费在网络上的通信时间),这个服务器端响应时间可以度量服务器的处理能力。 (2)网络响应时间,这是网络硬件传输交易请求和交易结果所耗费的时间。 (3)客户端响应时间,这是客户端在构建请求和展现交易结果时所耗费的时间,对于普通的瘦客户端Web应用来说,这个时间很短,通常可以忽略不计;但是对于胖客户端Web应用来说,比如Java applet、AJAX,由于客户端内嵌了大量的逻辑处理,耗费的时间有可能很长,从而成为系统的瓶颈,这是要注意的一个地方。 那么客户感受的响应时间其实是等于客户端响应时间+服务器端响应时间+网络响应 时间。细分的目的是为了方便定位性能瓶颈出现在哪个节点上(何为性能瓶颈,下一节中介绍)。 2.吞吐量(Throughput) 吞吐量是我们常见的一个软件性能指标,对于软件系统来说,“吞”进去的是请求,“吐”出来的是结果,而吞吐量反映的就是软件系统的“饭量”,也就是系统的处理能力,具体说来,就是指软件系统在每单位时间内能处理多少个事务/请求/单位数据等。但它的定义比较灵活,在不同的场景下有不同的诠释,比如数据库的吞吐量指的是单位时间内,不同SQL语句的执行数量;而网络的吞吐量指的是单位时间内在网络上传输的数据流量。吞吐量的大小由负载(如用户的数量)或行为方式来决定。举个例子,下载文件比浏览网页需要更高的网络吞吐量。 3.资源使用率(Resource utilization) 常见的资源有:CPU占用率、内存使用率、磁盘I/O、网络I/O。 我们将在Analysis结果分析一章中详细介绍如何理解和分析这些指标。 4.点击数(Hits per second) 点击数是衡量Web Server处理能力的一个很有用的指标。需要明确的是:点击数不是我们通常理解的用户鼠标点击次数,而是按照客户端向Web Server发起了多少次http请求计算的,一次鼠标可能触发多个http请求,这需要结合具体的Web系统实现来计算。5.并发用户数(Concurrent users) 并发用户数用来度量服务器并发容量和同步协调能力。在客户端指一批用户同时执行一个操作。并发数反映了软件系统的并发处理能力,和吞吐量不同的是,它大多是占用套接字、句柄等操作系统资源。 另外,度量软件系统的性能指标还有系统恢复时间等,其实凡是用户有关资源和时间的要求都可以被视作性能指标,都可以作为软件系统的度量,而性能测试就是为了验证这些性能指标是否被满足。

陀螺仪的详细介绍

陀螺仪 科技名词定义 中文名称:陀螺仪 英文名称:gyroscope 定义:利用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。 应用学科:船舶工程(一级学科);船舶通信导航(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 陀螺仪 用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。 目录

编辑本段

陀螺仪 结构 基本上陀螺仪是一种机械装置,其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子,转子装在一支架内;在通过转子中心轴XX1上加一内环架,那么 陀螺仪就可环绕飞机两轴作自由运动;然后,在内环架外加上一外环架;这个陀螺仪有两个平衡环,可以环绕飞机三轴作自由运动,就是一个完整的太空陀螺仪(space gyro)。 历史 1850年法国的物理学家莱昂·傅科(J.Foucault)为了研究地球自转,首先发现高速转动中的转子(rotor),由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向,他用希腊字 gyro(旋转)和skopein(看)两字合为gyro scopei 一字来命名这种仪表。 陀螺仪是一种既古老而又很有生命力的仪器,从第一台真正实用的陀螺仪器问世以来已有大半个世纪,但直到现也,陀螺仪仍在吸引着人们对它进行研究,这是由于它本身具有的特性所决定的。陀螺仪最主要的基本特性是它的稳定性和进动性。人们从儿童玩的地陀螺中早就发现高速旋转的陀螺可以竖直不倒而保持与地面垂直,这就反映了陀螺的稳定性。研究陀螺仪运动特性的理论是绕定点运动刚体动力学的一个分支,它以物体的惯性为基础,研究旋转物体的动力学特性。 编辑本段陀螺仪原理 陀螺仪的原理就是,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向,制造出来的东西就叫陀螺仪。陀螺仪在工作时要给它一个力,使它快速旋转起来,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。 在现实生活中,陀螺仪发生的进给运动是在重力力矩的作用下发生的。

陀螺仪传感器

陀螺仪传感器 对于不熟悉这类产品 的人来说,陀螺仪传感器 是一个简单易用的基于自 由空间移动和手势的定位 和控制系统。在假象的平 面上挥动鼠标,屏幕上的 光标就会跟着移动,并可 以绕着链接画圈和点击按 键。当你正在演讲或离开 桌子时,这些操作都能够 很方便地实现。陀螺仪传 感器原本是运用到直升机模型上的,现在已经被广泛运用于手机这类移动便携设备上(IPHONE的三轴陀螺仪技术)。 基本类型 根据框架的数目和支承的形式以及附件的性质决定陀螺仪的类型有:三自由度陀螺仪(具有内、外两个框架,使转子自转轴具有两个转动自由度。在没有任何力矩装置时,它就是一个自由陀螺仪)。 二自由度陀螺仪(只有一个框架,使转子自转轴具有一个转动自由度) 从力学的观点近似的分析陀螺的运动时,可以把它看成是一个刚体,刚体上有一个万向支点,而陀螺可以绕着这个支点作三个自由度的转动,所以陀螺的运动是属于刚体绕一个定点的转动运动。更确切地说,一个绕对称铀高速旋转的飞轮转子叫陀螺。将陀螺安装在框架装置上,使陀螺的自转轴有角转动的自由度,这种装置的总体叫做陀螺仪, 陀螺仪的基本部件有: (1)陀螺转子(常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方法来使陀螺转子绕自转轴高速旋转,并见其转速近似为常值); (2)内、外框架(或称内、外环,它是使陀螺自转轴获得所需角转动自由度的结构); (3)附件(是指力矩马达、信号传感器等)。

原理 陀螺仪的原理就是,一个旋转物体 的旋转轴所指的方向在不受外力影响时, 是不会改变的。人们根据这个道理,用它 来保持方向。然后用多种方法读取轴所指 示的方向,并自动将数据信号传给控制系 统。现代陀螺仪是一种能够精确地确定运 动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用 的一种惯性导航仪器。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪,机械 式的陀螺仪对工艺结构的要求很高,结构复杂,它的精度受到了很多方面 的制约。自从上个世纪七十年代以来,现代陀螺仪的发展已经进入了一个 全新的阶段。70年代提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后, 光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展, 与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大 的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧 凑,灵敏度高,工作可靠等等优点, 所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已 经完全取代了机械式的传统的陀螺仪, 成为现代导航仪器中的关键部件。和 光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光

陀螺仪基本原理

陀螺仪介绍2013-1-28

?陀螺仪发展及应用情况 ?MEMS陀螺仪基本原理 ?陀螺仪与加速度传感器、电子罗盘的 对比以及九轴概念 ?测试讨论 2013-1-28

?陀螺仪发展及应用情况 ?MEMS陀螺仪基本原理 ?陀螺仪与加速度传感器、电子罗盘的 对比以及九轴概念 ?测试讨论 2013-1-28

2013-1-28 1850年法国的物理学家莱昂·傅科(J.Foucault )为了研究地球自转,首先发现高速转动中的转子 (rotor ),由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向,他用希腊字 gyro (旋转)和skopein (看)两字合为gyro scopei 一字来命名这种仪表。

?最初的陀螺仪主要用于航海,起稳定船体的作用,此时主要是二维陀螺仪; ?后在航空、航天领域开始广泛的应用。用于飞行体运动的自动控制系统中,作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示 陀螺仪主要用于飞行状态的指示,作为驾驶和领航仪表使用。在这些应用中都是三维陀螺仪; ?另外,在军事领域,陀螺仪也发挥着重要作用,例如炮弹的旋转、导弹的惯性导航系统,以提高击中-杀伤比 ?最开始用于航海、航空、航天的陀螺仪都是机械式的,到了现代,主要可以分为压电陀螺仪、微机械陀螺仪、光纤陀螺仪、激 光陀螺仪,现代陀螺仪在结构上已不具备“陀螺”,只是在功能上 与传统的机械陀螺仪同样罢了 2013-1-28

2013-1-28 现在广泛使用的MEMS (微机械)陀螺可应用于航空、航天、航海、兵器、汽车、生物医学、环境监控等领域。并且MEMS 陀螺相比传统的陀螺有明显的优势: 1、体积小、重量轻,适合于对安装空间和重量要求苛刻的场合,例如弹载测量等; 2、低成本; 3、更高可靠性,内部无转动部件,全固

光纤陀螺仪指标 国军标

光纤陀螺仪测试方法 1范围 本标准规定了作为姿态控制系统、角位移测量系统和角速度测量系统中敏感器使用的单轴干涉性光纤陀螺仪(以下简称光纤陀螺仪)的性能测试方法。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注目期的引用文件,其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB321-1980优先数和优先系数 CB998低压电器基本实验方法 GJB585A-1998惯性技术术语 GJB151军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求 3术语、定义和符号 GJB585A-1998确立的以及下列术语、定义和符号适用于本标准。

3.1术语和定义 3.1.1干涉型光纤陀螺仪interferometric fiber optic gyroscope 仪萨格奈克(Sagnac)效应为基础,由光纤环圈构成的干涉仪型角速度测量装置。当绕其光纤环圈等效平面的垂线旋转时,在环圈中以相反方向传输出的两束相干光间产生相位差,其大小正比于该装置相对于惯性空间的旋转角速度,通过检测输出光干涉强度即反映出角速度的变化。 3.1.2陀螺输入轴input axis of gyro 垂直于光纤环圈等效平面的轴。当光纤陀螺仪绕该轴有旋转角速度输入时,产生光纤环圈相对于惯性空间输入角速度的输出信号。 3.1.3标度因数非线性度scale factor nonlinearity 在输入角速度范围内,光纤陀螺仪输出量相对于最小二乘法拟合直线的最大偏差值与最大输出量之比。 3.1.4零偏稳定性bias stability 当输入角速度为零时,衡量光纤陀螺仪输出量围绕其均值的离散程度。以规定时间内输出量的标准偏差相应的等效输入角速度表示,也可称为零漂。

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